CN112635275B - 平板发射体及x射线管 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种X射线管的平板发射体。X射线管的平板发射体，包括相对的第一表面和第二表面，平板发射体的材料包括钨铼合金材料，钨铼合金材料中的铼金属含量沿第一方向增大，从第一表面指向第二表面的方向为所述第一方向。平板发射体使用钨铼合金材料。钨铼合金材料具有高熔点、高硬度、高塑性、高的再结晶温度(2500℃以上)的特性，钨铼合金材料使钨的延脆转变温度下降到室温或室温以下。钨铼合金材料的再结晶温度很高，在受到热冲击时，不易发生热变形或裂纹，进而提高了平板发射体的使用寿命。

Description

平板发射体及X射线管

技术领域

本申请涉及医疗技术领域，特别是涉及一种平板发射体及X射线管。

背景技术

X射线管中的平板发射体一般为难熔金属钨。当平板发射体的两端施加电压时，平板发射体因本身具有阻抗性，导致发热。当平板发射体的温度达到多少时，金属钨的发射电子。钨的延脆转变温度为150℃-450℃，钨材料经高温使用发生再结晶以后就变得很脆，在受热冲击或震动的情况下极易发生变形或断裂。因此，平板发射体的抗热振性较差，影响平板发射体的使用寿命。而且纯钨的电阻率低，发射体的电阻值较低，需要通入较大电流才能使发射体温度升高到电子发射温度，会使发射体连接杆的热变形较大，降低发射体工作稳定性。

发明内容

基于此，有必要针对怎样才能提高平板发射体的使用寿命的问题，提供一种X射线管的平板发射体及X射线管。

一种X射线管的平板发射体，包括相对的第一表面和第二表面，所述平板发射体包括钨铼合金材料，所述钨铼合金材料中的铼金属含量沿第一方向增大，从所述第一表面指向所述第二表面的方向为所述第一方向。

在一个实施例中，所述平板发射体中的铼金属含量沿所述第一方向阶梯分布。

在一个实施例中，所述X射线管的平板发射体，包括发射层和电阻层。所述发射层所述发射层具有所述第一表面。所述电阻层设置于所述发射层背离所述第一表面的表面。所述电阻层具有所述第二表面。所述发射层中铼金属含量小于所述电阻层中铼金属含量。

在一个实施例中，所述X射线管的平板发射体还包括第一过渡层。所述第一过渡层设置于所述发射层与所述电阻层之间。所述第一过渡层中铼金属含量不小于所述发射层中铼金属含量，且所述第一过渡层中铼金属含量小于所述电阻层中铼金属含量。

在一个实施例中，所述第一过渡层中铼金属含量与所述发射层中铼金属含量差值在10%至30%之间。

在一个实施例中，所述发射层中铼金属含量为3%-10%，所述第一过渡层中铼金属含量为20%-40%，所述电阻层中铼金属含量为30%-50%。

在一个实施例中，所述X射线管的平板发射体还包括第二过渡层。所述第二过渡层设置于所述第一过渡层与所述电阻层之间。所述第二过渡层中铼金属含量大于所述第一过渡层中铼金属含量，且所述第二过渡层中铼金属含量小于所述电阻层中铼金属含量。

在一个实施例中，所述X射线管的平板发射体还包括第三过渡层。所述第三过渡层设置于所述第二过渡层与所述电阻层之间。所述第三过渡层中铼金属含量大于所述第二过渡层中铼金属含量，且所述第三过渡层中铼金属含量小于所述电阻层中铼金属含量。

在一个实施例中，所述钨铼合金材料中的所述铼金属的质量百分比在5%-50%之间。

一种X射线管，包括上述任意一个实施例所述的平板发射体以及连接杆，所述连接杆的一端与所述平板发射体连接。

本申请实施例提供的所述X射线管的平板发射体，包括相对的第一表面和第二表面，所述平板发射体的材料包括钨铼合金材料，所述钨铼合金材料中的铼金属含量沿第一方向增大，其中，从所述第一表面指向所述第二表面的方向为所述第一方向。所述平板发射体使用钨铼合金材料。钨铼合金材料具有高熔点、高硬度、高塑性、高的再结晶温度（2500℃以上）的特性，钨铼合金材料使钨的延脆转变温度下降到室温或室温以下。钨铼合金材料的再结晶温度很高，在受到热冲击时，不易发生热变形或裂纹，进而提高了平板发射体的使用寿命。此外，所述平板发射体的所述钨铼合金材料中的铼金属含量沿第一方向增大。当铼金属的总量相同时，相较于铼金属均匀分布的情况，所述平板发射体的所述第一表面的铼金属含量较低，钨金属含量较高，电子的发射效率较高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一个实施例中提供的所述X射线管的平板发射体的结构示意图；

图2为本申请第二个实施例中提供的所述X射线管的平板发射体的结构示意图；

图3为本申请第三个实施例中提供的所述X射线管的平板发射体的结构示意图；

图4为本申请第四个实施例中提供的所述X射线管的平板发射体的结构示意图；

图5为本申请第五个实施例中提供的所述X射线管的平板发射体的结构示意图；

图6为本申请第六个实施例中提供的所述X射线管的平板发射体的结构示意图；

图7为本申请第七个实施例中提供的所述X射线管的平板发射体的结构示意图；

图8为本申请一个实施例中提供的所述X射线管的结构示意图。

附图标号：

10、平板发射体；101、第一表面；102、第二表面；110、发射层；120、电阻层；第一方向d；131、第一过渡层；132、第二过渡层；133、第三过渡层；100、X射线管；20、安装孔；30、连接杆。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参见图1，本申请实施例提供一种X射线管100的平板发射体10，包括相对的第一表面101和第二表面102，所述平板发射体10包括钨铼合金材料，所述钨铼合金材料中的铼金属含量沿第一方向d增大。从所述第一表面101指向所述第二表面102的方向为所述第一方向d。

本申请实施例提供的所述平板发射体10使用钨铼合金材料。钨铼合金材料具有高熔点、高硬度、高塑性、高的再结晶温度（2500℃以上）的特性，钨铼合金材料使钨的延脆转变温度下降到室温或室温以下。钨铼合金材料再结晶温度很高，在受到热冲击时，不易发生热变形或裂纹，提高了平板发射体10的抗热震性，进而提高了平板发射体10的使用寿命。此外，所述平板发射体10的所述钨铼合金材料中的铼金属含量沿第一方向d增大。相较于铼金属均匀分布的情况，所述平板发射体10的所述第一表面101的铼金属含量较低，钨金属含量较高，电子的发射效率较高；所述平板发射体10靠近所述第二表面102的晶体结构中的铼金属含量较高，能够增加抗冲击和振动的能力。

所述平板发射体10靠近所述第二表面102的晶体结构中的铼金属含量较高，电阻较大，发热率较高，需要通入的电流较低。发射体连接杆的温度较低，热变形较小，提高了所述平板发射体10结构的稳定性。

所述钨铼合金材料中的铼金属含量指铼金属占的质量百分比。

所述钨铼合金材料中的铼金属含量沿第一方向d增大的方式可以为：所述钨铼合金材料中的铼金属含量沿第一方向d直线（一次函数）增大；所述钨铼合金材料中的铼金属含量沿第一方向d指数形式增大；所述钨铼合金材料中的铼金属含量沿第一方向d等梯度阶梯型增大；所述钨铼合金材料中的铼金属含量沿第一方向d不等梯度阶梯型增大。

在一个实施例中，所述平板发射体10的厚度d在几十微米到几百微米之间。所述平板发射体10开设矩形缺口或凹口形成带状结构，以增加所述平板发射体10的电阻值，使其在通电时迅速升温。

在一个实施例中，所述矩形缺口或凹口的宽度b约为十微米至几百微米。带状导线的宽度c约为几百微米。通过调整带状结构的所述平板发射体10的材料、厚度d、宽度c以及矩形缺口的长度和宽度，可以调整所述平板发射体10的电阻值。

在预定电压下，流动的电流使所述平板发射体10升高到发射温度，所述平板发射体10产生热电子，并发射热电子。在相同的结构尺寸下，采用钨铼合金材料的所述平板发射体10的电阻更大。在相同的时间内达到发射温度，所需的电流更小。本申请提供的所述平板发射体10避免了发射体两端的连接杆30通入较大电流时，工作温度过高引起的连接杆30变形。所述平板发射体10保证了X射线管100在高速旋转时，连接杆30的稳定性。

在一个实施例中，所述平板发射体10中的铼金属含量沿所述第一方向d的变化控制在5%-50%之间。这是因为所述第一表面101为发射面。在所述第一表面101的金属钨中添加少量金属铼，能提高电子发射体的抗热震性，同时不降低发射器的电子发射率。从所述第一表面101到所述第二表面102，金属铼的组成比例从低到高，且渐变，避免不同层界面的材料应力过大，温度升高时导致发射器变形，影响平板发射器的使用寿命。又由于金属铼属于贵金属，为了控制成本及提高可行性，金属铼的组成最高比例应该控制在50%左右。在钨中添加铼金属可以明显提平板发射器的电阻。

铼金属的价格是钨金属的价格的10倍多，含量超过50%的铼金属会产生造价过高不可实施的问题。

在一个实施例中，所述平板发射体10的总厚度为0.2mm-0.5mm之间的任意数值。所述平板发射体10沿厚度方向（第一方向d）增大。

在一个实施例中，所述平板发射体10中的铼金属含量沿所述第一方向d阶梯分布，便于所述平板发射体10的制作。相邻两个阶梯的铼金属含量相差在10%至30%之间，避免不同层界面的材料应力过大，温度升高时导致发射器变形，影响平板发射器的使用寿命。

同一个阶梯中的铼金属均匀分布，便于加工制作。

请一并参见图2，在一个实施例中，所述X射线管100的平板发射体10包括发射层110和电阻层120。所述发射层110所述发射层110包括所述第一表面101。所述电阻层120设置于所述发射层110背离所述第一表面101的一侧。所述电阻层120远离所述发射层110的表面为所述第二表面102。所述发射层110中铼金属含量小于所述电阻层120中铼金属含量。

所述发射层110中铼金属含量较低，钨金属含量较高，钨金属用于产生电子，即所述发射层110的主要功能为产生电子。由于所述发射层110中的钨金属含量较高，所述发射层110能够保证电子发射率。又由于所述发射层110中掺杂有铼金属，钨铼合金材料具有高熔点、高硬度、高塑性、高的再结晶温度（2500℃以上）的特性，钨铼合金材料使钨的延脆转变温度下降到室温或室温以下。钨铼合金材料比纯钨的延脆转变温度低，在受冲击或震动的情况下不易断裂，提高了发射层110的抗热震性。所述发射层110主要提供电阻，以增大所述平板发射体10的整体电阻，降低所述发射层110和所述连接杆30的电流，减小所述连接杆30的发热变形。

在一个实施例中，所述发射层110中钨铼合金材料的铼金属含量在5%-10%之间，避免所述铼金属含量过高引起的电子发射率降低。

所述发射层110中钨铼合金材料沿所述第一方向d递增，即所述第一表面101的铼金属的含量最低。所述第二表面102的铼金属的含量最高。

所述发射层110中钨铼合金材料沿所述第一方向d递增的方式可以为：直线递增、指数递增、对数递增或其中的几个相结合的方式递增。

在一个实施例中，所述发射层110中钨铼合金材料的铼金属含量可以在5%-6%之间，也可以在5%-8%之间，还可以在8%-10%之间沿第一方向d递增，以保证所述发射层110在高温高速旋转下不会发生断层或裂纹等缺陷。

在一个实施例中，所述发射层110中钨铼合金材料均匀分布，且为一个固定值，以简化制作工艺。所述固定值为5%-10%之间的任意一个值。所述发射层110中钨铼合金材料的铼金属含量可以为5%、6%、7%、8%、9%或10%中的一个。

在一个实施例中，所述电阻层120中钨铼合金材料的铼金属含量与所述发射层110中钨铼合金材料的铼金属含量高10%至30%，避免不同层界面的材料应力过大，温度升高时导致发射器变形，影响平板发射器的使用寿命。

在一个实施例中，所述电阻层120中钨铼合金材料的铼金属含量在40%-50%之间，铼含量增加，使得材料电阻率提升，增大平板发射体10的电阻，降低了平板发射体10的所需电流，降低了平板发射体10的连接杆的热变形，提高了平板发射体10的工作的稳定性。

所述电阻层120中钨铼合金材料沿所述第一方向d递增，所述第二表面102的铼金属的含量最高。

所述电阻层120中钨铼合金材料沿所述第一方向d递增的方式可以为：直线递增、指数递增、对数递增或其中的几个相结合的方式递增。

在一个实施例中，所述电阻层120中钨铼合金材料的铼金属含量可以在40%-45%之间，也可以在45%-50%之间，还可以在42%-48%之间沿第一方向d递增，以保证所述电阻层120在高温高速旋转下不会发生断层或裂纹等缺陷。

在一个实施例中，所述电阻层120中钨铼合金材料均匀分布，且为一个固定值，以简化制作工艺。所述固定值为40%-50%之间的任意一个值。所述电阻层120中钨铼合金材料的铼金属含量可以为40%、42%、45%、48%、49%或50%中的一个。

在一个实施例中，所述发射层110和所述电阻层120的匹配方式可以为：所述发射层110中的铼金属含量递增，同时所述电阻层120中的铼金属含量递增；所述发射层110中的铼金属含量递增，同时所述电阻层120中的铼金属含量均匀一致；所述发射层110中的铼金属含量均匀一致，同时所述电阻层120中的铼金属含量递增；所述发射层110中的铼金属含量均匀一致，同时所述电阻层120中的铼金属含量均匀一致。

所述发射层110和所述电阻层120的厚度相同或不同。所述发射层110小于或大于所述电阻层120的厚度。

在一个实施例中，所述发射层110和所述电阻层120单位厚度的铼金属含量的变化量相同，降低材料热应力。

所述发射层110和所述电阻层120单位厚度的铼金属含量的变化量也可以不同。

在一个实施例中，沿所述第一方向d单位厚度的所述发射层110中的铼金属含量的变化值相同，避免所述发射层110中晶格突变引起的晶格应力。

请一并参见图3，在一个实施例中，所述X射线管100的平板发射体10还包括第一过渡层130。所述第一过渡层131设置于所述发射层110与所述电阻层120之间。所述第一过渡层131中铼金属含量不小于所述发射层110中铼金属含量，且所述第一过渡层131中铼金属含量小于所述电阻层120中铼金属含量。

所述第一过渡层131中铼金属含量大于或等于所述发射层110中铼金属含量。

所述第一过渡层131的铼金属含量介于所述发射层110与所述电阻层120的铼金属含量之间，起到应力过渡的作用。

在一个实施例中，所述第一过渡层131中钨铼合金材料沿所述第一方向d递增，避免出现明显的分界层，提高高温下晶体变形的递变性。所述第一过渡层131靠近所述发射层110的部分的铼金属的含量最低。所述第一过渡层131靠近所述电阻层120的部分的铼金属的含量最高。

所述第一过渡层131中钨铼合金材料沿所述第一方向d递增的方式可以为：直线递增、指数递增、对数递增或其中的几个相结合的方式递增。

在一个实施例中，所述第一过渡层131中钨铼合金材料的铼金属含量可以在10%-40%之间，也可以在15%-30%之间，还可以在20%-40%之间沿第一方向d递增，以保证所述第一过渡层131在高温高速旋转下不会发生断层或裂纹等缺陷。

在一个实施例中，所述第一过渡层131中铼金属含量与所述发射层110中铼金属含量差值在10%至30%之间，避免不同层界面的材料应力过大，温度升高时导致发射器变形，影响平板发射器的使用寿命。

在一个实施例中，所述发射层110中铼金属含量为3%-10%，所述第一过渡层131中铼金属含量为20%-40%，所述电阻层120中铼金属含量为30%-50%。沿所述第一方向d，所述发射层110、所述第一过渡层131和所述电阻层120中的铼金属含量递增，钨金属含量递减。沿所述第一方向d，相较于纯钨发射体，所述平板发射体10的电阻增加，发热率提高。在单位时间内所述平板发射体10发射热电子所需的热量相同时，相较于传统技术，所述平板发射体10所需的电流较小，流通所述连接杆30的电流较小，所述连接杆30的发热率较低，所述连接杆30不易热变形，所述连接杆30的稳定性提高。

表1为钨铼合金材料中的电阻率随铼金属的含量变化表。

表1

从表1可知钨铼合金材料中的电阻率随铼金属的含量的增大而增大。

具体的，在一个实施例中，所述发射层110中铼金属含量为3%，所述第一过渡层131中铼金属含量为20%，所述电阻层120中铼金属含量为30%。在一个实施例中，所述发射层110中铼金属含量为10%，所述第一过渡层131中铼金属含量为40%，所述电阻层120中铼金属含量为50%。在一个实施例中，所述发射层110中铼金属含量为5%，所述第一过渡层131中铼金属含量为30%，所述电阻层120中铼金属含量为45%。沿所述第一方向d，所述发射层110、所述第一过渡层131和所述电阻层120的电阻率逐渐增加，发热率提高。在单位时间内所述平板发射体10发射热电子所需的热量相同时，相较于传统技术，所述平板发射体10所需的电流较小，流通所述连接杆30的电流较小，则所述连接杆30的发热率较低，所述连接杆30不易热变形，所述连接杆30的稳定性提高。所述发射层110中铼金属含量较低，有助于保证所述平板发射体10的热电子的发射效率。所述电阻层120的晶体结构中的铼金属含量较高，能够增加抗冲击和振动的能力。

请一并参见图4，在一个实施例中，所述第一过渡层131中钨铼合金材料均匀分布，且为一个固定值，以简化制作工艺。所述固定值为10%-40%之间的任意一个值。所述第一过渡层131中钨铼合金材料的铼金属含量可以为10%、20%、25%、28%、30%或40%中的一个。

请一并参见图5和图6，在一个实施例中，所述发射层110、所述第一过渡层131和所述电阻层120的匹配方式可以为：所述发射层110、中的铼金属含量递增，所述第一过渡层131中的铼金属含量递增，同时所述电阻层120中的铼金属含量递增；所述发射层110中的铼金属含量递增，所述第一过渡层131中的铼金属含量递增，同时所述电阻层120中的铼金属含量均匀一致；所述发射层110中的铼金属含量递增，所述第一过渡层131中的铼金属含量均匀一致，同时所述电阻层120中的铼金属含量均匀一致；所述发射层110中的铼金属含量均匀一致，所述第一过渡层131中的铼金属含量递增，同时所述电阻层120中的铼金属含量均匀一致；所述发射层110中的铼金属含量均匀一致，所述第一过渡层131中的铼金属含量均匀一致，同时所述电阻层120中的铼金属含量递增；所述发射层110中的铼金属含量均匀一致，所述第一过渡层131中的铼金属含量均匀一致，同时所述电阻层120中的铼金属含量均匀一致。

所述发射层110、所述第一过渡层131和所述电阻层120单位厚度的铼金属含量的变化量可以相同，也可以不同。

所述发射层110层靠近所述电阻层120层的一侧，与所述第一过渡层131层靠近120层的那侧，铼金属的含量相差在20%以内。在一个实施例中，所述发射层110、所述第一过渡层131和所述电阻层120单位厚度的铼金属含量的变化量相同，避免所述发射层110与所述电阻层120之间的铼金属含量相差较大，产生较大的热应力，提高所述平板发射体10的抗热变形能力。

所述发射层110、所述第一过渡层131和所述电阻层120的抗热震性能逐渐增大，电阻逐渐增大，电阻层所述平板发射体10所需的电流降低。所述连接杆30内流通的电流降低，则连接杆30的热量降低，热变形降低，所述X射线管100的工作稳定性提高。

所述第一过渡层131和所述电阻层120中也包含钨金属，所述第一过渡层131和所述电阻层120的电子受热也会跃迁至所述发射层110进而保证所述平板发射体10发射电子的稳定性。

在一个具体的实施例中，所述发射层110的金属Re的组成比例较低，所述发射层110的金属Re的组成沿所述第一方向d由5%递增至10%，提高平板发射体10的抗热震性，同时不影响平板发射体10的电子发射率。所述第一过渡层131的金属Re的组成沿所述第一方向d由20%递增至30%。所述电阻层120中金属Re的组成沿所述第一方向d由40%递增至50%。所述平板发射体10的材料组成呈阶梯式梯度分布，组分变化连续，避免层间材料热应力过大；否则会有很明显的材料分界层，高温工作条件下，薄发射体变形。

请一并参见图7，在一个实施例中，所述平板发射体10131还包括第二过渡层132。所述第二过渡层132设置于所述第一过渡层131与所述电阻层110之间，所述第二过渡层132中铼金属含量大于所述第一过渡层131中铼金属含量，且所述第二过渡层132中铼金属含量小于所述电阻层120中铼金属含量。

所述第一过渡层131和所述第二过渡层132起到过渡的作用，避免不同层界面的材料应力过大，温度升高时导致发射器变形，影响平板发射器的使用寿命。

在一个实施例中，所述第二过渡层132中铼金属含量与所述第一过渡层131中铼金属含量差值在10%至30%之间。所述第二过渡层132和所述电阻层110中铼金属含量差值在10%至30%之间，且所述电阻层120中铼金属含量的含量不超过50%，避免不同层界面的材料应力过大，温度升高时导致发射器变形，影响平板发射器的使用寿命。所述第一过渡层131、所述第二过渡层132和所述电阻层120中钨铼合金材料再结晶温度很高，在受到热冲击时，不易发生热变形或裂纹，提高了所述平板发射体10的抗热震性，进而提高了平板发射体10的使用寿命。此外，所述平板发射体10的所述钨铼合金材料中的铼金属含量沿第一方向d增大。相较于铼金属均匀分布的情况，所述平板发射体10的所述发射层110的铼金属含量较低，钨金属含量较高，电的发射效率较高；所述平板发射体10靠近所述电阻层120的晶体结构中的铼金属含量较高，能够增加抗冲击和振动的能力。

所述平板发射体10靠近所述电阻层120的晶体结构中的铼金属含量较高，电阻较大，发热率较高，需要通入的电流较低。发射体的连接杆的温度较低，热变形较小，提高了所述平板发射体10结构的稳定性。

在一个实施例中，所述平板发射体10还包括第三过渡层132。所述第三过渡层132设置于所述第二过渡层132与所述第一过渡层131之间。所述第三过渡层132中铼金属含量大于所述第二过渡层132中铼金属含量，且所述第三过渡层132中铼金属含量小于所述电阻层120中铼金属含量。

所述第一过渡层131、所述第二过渡层132和所述第三过渡层133起到过渡的作用，避免不同层界面的材料应力过大，温度升高时导致发射器变形，影响平板发射器的使用寿命。

在一个实施例中，所述第三过渡层133中铼金属含量与所述第二过渡层132中铼金属含量差值在10%至30%之间。所述第三过渡层132和所述电阻层110中铼金属含量差值在10%至30%之间，且所述电阻层120中铼金属含量的含量不超过50%，避免不同层界面的材料应力过大，温度升高时导致发射器变形，影响平板发射器的使用寿命。

所述多个过渡层中的铼金属含量沿所述第一方向d递增的方式可以为：直线递增、指数递增、对数递增或其中的几个相结合的方式递增。

单一所述第一过渡层的铼金属含量可以为沿所述第一方向d递增的形式，也可以为均匀分布的固定含量的形式。

所述第一过渡层的个数可以为1-5之间的任意数值。

所述第一过渡层131、所述第二过渡层132和所述第三过渡层133中铼金属递增的形式可以相同也可以不同。

所述第一过渡层131、所述第二过渡层132和所述第三过渡层133的匹配方式可以为：

所述第一过渡层131中的铼金属含量递增，所述第二过渡层132中的铼金属含量递增，同时所述第三过渡层133中的铼金属含量递增；所述第一过渡层131中的铼金属含量递增，所述第二过渡层132中的铼金属含量递增，同时所述第三过渡层133中的铼金属含量均匀一致；所述第一过渡层131中的铼金属含量递增，所述第二过渡层132中的铼金属含量均匀一致，同时所述第三过渡层133中的铼金属含量均匀一致；所述第一过渡层131中的铼金属含量均匀一致，所述第二过渡层132中的铼金属含量递增，同时所述第三过渡层133中的铼金属含量均匀一致；所述第一过渡层131中的铼金属含量均匀一致，所述第二过渡层132中的铼金属含量均匀一致，同时所述第三过渡层133中的铼金属含量递增；所述第一过渡层131中的铼金属含量均匀一致，所述第二过渡层132中的铼金属含量均匀一致，同时所述第三过渡层133中的铼金属含量均匀一致。

所述第一过渡层131、所述第二过渡层132和所述第三过渡层133的单位厚度的铼金属含量的变化量可以相同，也可以不同。

所述第一过渡层131、所述第二过渡层132和所述第三过渡层133的厚度可以相同，也可以不同。

在一个实施例中，所述第一表面101到所述第二表面102之间铼金属含量沿所述第一方向d呈直线递增。即铼金属的质量百分比从所述第一表面101到所述第二表面102直线增加，避免出现分界层，降低材料分界层的热应力。优化地，所述第一表面101到所述第二表面102之间单位厚度的铼金属含量变化相同，以保证所述第一表面101到所述第二表面102之间的组分变化连续，避免层间材料热应力过大；否则会产生明显的材料分界层，高温工作条件下，薄发射体会变形。

所述平板发射体10的制作工艺为：

采用粉末冶金或气相化学沉积的方法制备基体，所述基体包括相对的第一表面101和第二表面102。所述基体的材料包括钨铼合金材料。所述钨铼合金材料中的铼金属含量沿第一方向d增大。所述第一方向d为从所述第一表面101指向所述第二表面102。

在所述基体相对的两个边缘错位挖设多个凹槽。所述凹槽贯穿所述第一表面101和所述第二表面102之间。凹槽的形状可以为梯形结构、长方形结构或V形结构等。

在一个实施例中，所述梯形结构为等腰梯形。平行的两个边中的较长的边位于所述基体的边缘，以降低两个腰边热变形引起的接触短路。

请一并参见图8，本申请实施例提供一种X射线管100，包括如上述任意一个实施例所述的平板发射体10。

本申请实施例提供的所述X射线管100中的所述平板发射体10使用钨铼合金材料。钨铼合金材料具有高熔点、高硬度、高塑性、高的再结晶温度（2500℃以上）的特性，钨铼合金材料使钨的延脆转变温度下降到室温或室温以下。钨铼合金材料的再结晶温度很高，在受到热冲击时，不易发生热变形或裂纹，提高了平板发射体10的抗热震性，进而提高了平板发射体10的使用寿命。此外，所述平板发射体10的所述钨铼合金材料中的铼金属含量沿第一方向d增大。当铼金属的总量相同时，相较于铼金属均匀分布的情况，所述平板发射体10的所述第一表面101的铼金属含量较低，钨金属含量较高，电的发射效率较高；所述平板发射体10靠近所述第二表面102的晶体结构中的铼金属含量较高，能够增加抗冲击和振动的能力。

在一个实施例中，所述X射线管100还包括连接杆30，所述连接杆30的一端与所述平板发射体10连接。电流经所述连接杆30传输给所述平板发射体10。

在一个实施例中，所述平板发射体10开设安装孔20。所述连接杆30的一端设置于所述安装孔20。金属Re的电阻率21.1×10^-6Ω•cm远高于金属W的5.48×10^-6Ω•cm。钨铼合金材料的电阻率大于钨的电阻率，使得整个所述平板发射体10的电阻至少提高一倍。当所述平板发射体10在相同时间内加热到同样的发射温度时，所述平板发射体10所需电流降低。所述连接杆30内流通的电流降低，则连接杆30的发热率降低，热变形降低，所述X射线管100的工作稳定性提高。

本申请实施例提供一种医疗系统，包括如上述任一项所述的X射线管100。所述医疗系统中的X射线管100的所述平板发射体10使用钨铼合金材料。钨铼合金材料具有高熔点、高硬度、高塑性、高的再结晶温度（2500℃以上）的特性，钨铼合金材料使钨的延脆转变温度下降到室温或室温以下。钨铼合金材料再结晶温度很高，在受到热冲击时，不易发生热变形或裂纹，提高了平板发射体10的抗热震性，进而提高了平板发射体10的使用寿命。此外，所述平板发射体10的所述钨铼合金材料中的铼金属含量沿第一方向d增大。相较于铼金属均匀分布的情况，所述平板发射体10的所述第一表面101的铼金属含量较低，钨金属含量较高，电子的发射效率较高；所述平板发射体10靠近所述第二表面102的晶体结构中的铼金属含量较高，能够增加抗冲击和振动的能力。

所述平板发射体10靠近所述第二表面102的晶体结构中的铼金属含量较高，电阻较大，发热率较高，需要通入的电流较低。发射体连接杆的温度较低，热变形较小，提高了所述平板发射体10结构的稳定性。

在一个实施例中，所述医疗系统还包括：中央控制装置、高压发生装置和图像传感装置。所述中央控制装置用于接收命令，并获取与所述检测部位对应的工作电压值、工作电流值。所述高压发生装置与所述中央控制装置连接。所述中央控制装置用于将所述工作电压值和所述工作电流值输出给所述射线发射装置。所述射线发射装置用于产生所述电压值和所述电流值对应的工作电流。所述X射线管与所述高压发生装置连接。所述X射线管用于根据所述工作电流发射X射线。所述X射线朝向所述检测部位发射，并被所述图像传感装置获取。所述图像传感装置输出检测信号。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种X射线管的平板发射体，其特征在于，包括相对的第一表面和第二表面，所述平板发射体在预定电压下产生热电子并发射热电子；所述平板发射体包括钨铼合金材料，所述钨铼合金材料中的铼金属含量沿第一方向增大，其中，从所述第一表面指向所述第二表面的方向为所述第一方向；

所述平板发射体包括发射层，所述发射层具有所述第一表面，所述第一表面为发射面；所述平板发射体的所述第一表面中铼金属含量小于钨金属含量。

2.如权利要求1所述的X射线管的平板发射体，其特征在于，所述平板发射体中的铼金属含量沿所述第一方向阶梯分布。

3.如权利要求2所述的X射线管的平板发射体，其特征在于，包括：

电阻层，设置于所述发射层背离所述第一表面的表面，所述电阻层具有所述第二表面，所述发射层中铼金属含量小于所述电阻层中铼金属含量。

4.如权利要求3所述的X射线管的平板发射体，其特征在于，还包括：

第一过渡层，设置于所述发射层与所述电阻层之间，所述第一过渡层中铼金属含量大于所述发射层中铼金属含量，且所述第一过渡层中铼金属含量小于所述电阻层中铼金属含量。

5.如权利要求4所述的X射线管的平板发射体，其特征在于，所述第一过渡层中铼金属含量与所述发射层中铼金属含量差值在10%至30%之间。

6.如权利要求5所述的X射线管的平板发射体，其特征在于，所述发射层中铼金属含量为3%-10%，所述第一过渡层中铼金属含量为20%-40%，所述电阻层中铼金属含量为30%-50%。

7.如权利要求4所述的X射线管的平板发射体，其特征在于，还包括：

第二过渡层，所述第二过渡层设置于所述第一过渡层与所述电阻层之间，所述第二过渡层中铼金属含量大于所述第一过渡层中铼金属含量，且所述第二过渡层中铼金属含量小于所述电阻层中铼金属含量。

8.如权利要求7所述的X射线管的平板发射体，其特征在于，还包括：

第三过渡层，所述第三过渡层设置于所述第二过渡层与所述电阻层之间，所述第三过渡层中铼金属含量大于所述第二过渡层中铼金属含量，且所述第三过渡层中铼金属含量小于所述电阻层中铼金属含量。

9.如权利要求1所述的X射线管的平板发射体，其特征在于，所述钨铼合金材料中的所述铼金属的质量百分比在5%-50%之间。

10.一种X射线管，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的平板发射体以及连接杆，所述连接杆的一端与所述平板发射体连接。

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